Appunti VERIFICATO
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Di cosa parla
- Idrogenazione catalitica degli alcheni:
- Richiede un catalizzatore metallico (palladio, platino, nichel) e idrogeno molecolare (H2).
- H2 si addiziona al doppio legame per formare un alcano.
- Il catalizzatore abbassa l'energia di attivazione rompendo il legame H-H.
- È una sin-addizione: entrambi gli idrogeni si aggiungono dalla stessa faccia dell'alchene, a causa del meccanismo sulla superficie del catalizzatore.
- Importante nell'industria alimentare per convertire oli insaturi in grassi saturi (es. margarina).
- L'idrogenazione incompleta può causare isomerizzazione cis-trans dei doppi legami rimanenti, formando acidi grassi trans dannosi per la salute.
- Reazioni degli alchini:
- Gli alchini sono molecole ricche di elettroni (nucleofile) e subiscono reazioni di addizione elettrofila.
- I legami pi greco degli alchini sono relativamente deboli.
- Addizione di acidi alogenidrici (HX):
- L'HX si addiziona al triplo legame seguendo la regola di Markovnikov.
- Si forma un alchene alogenato (alogenuro vinilico), e con eccesso di HX, un dialogenuro geminale.
- Il meccanismo prevede la formazione di un carbocatione vinilico.
- Addizione di alogeni (X2):
- L'addizione di una mole di X2 porta a un alchene trans-1,2-disostituito.
- Il meccanismo è analogo a quello degli alcheni, passando per uno ione alonio intermedio ciclico che forza un'anti-addizione.
- Con eccesso di X2, si forma un tetraaloalcano.
- Idratazione (H2O, H2SO4, HgSO4):
- Addizione di acqua, che porta inizialmente alla formazione di un enolo.
- L'enolo si tautomeria rapidamente in un più stabile chetone (tautomeria cheto-enolica).
- Per gli alchini terminali, la reazione richiede un catalizzatore al mercurio (HgSO4) e produce chetoni (escluso acetilene che dà aldeide).
- La regioselettività segue la regola di Markovnikov (l'OH si lega al carbonio più sostituito).
- Idroborazione-Ossidazione (1. BH3, 2. H2O2, NaOH):
- Permette un'idratazione con regioselettività anti-Markovnikov.
- Il boro si addiziona al carbonio meno sostituito dell'alchino terminale.
- Il prodotto finale è un enolo che tautomeria rapidamente in un'aldeide (per gli alchini terminali) o un chetone (per gli alchini interni).
- Idrogenazione di alchini:
- Con Pd/C, l'alchino è completamente ridotto ad alcano, poiché è difficile fermare la reazione allo stadio di alchene.
- Per ottenere alcheni cis, si usa un catalizzatore specifico come il catalizzatore di Lindlar (Pd disattivato): è una sin-addizione.
- Per ottenere alcheni trans, si usa sodio (Na) o litio (Li) in ammoniaca liquida: è un'anti-addizione.
- Acidità degli alchini:
- Gli alchini terminali (RC≡CH) sono acidi deboli (pKa ≈ 25), più acidi di alcheni e alcani.
- Questa acidità deriva dall'ibridazione sp del carbonio terminale, che conferisce maggiore carattere s e stabilizza l'anione acetiluro risultante.
- Possono essere deprotonati da basi forti (es. NaNH2) per formare ioni acetiluro, che sono nucleofili forti e utili intermedi sintetici.